半個世紀以來蒸汽彈射器經過多次裝備升級，已經發展成為一種非常成熟的航母關鍵性裝置。正因為如此，大型航母一般均有蒸汽彈射器，尤其美國現役航母更是採用核動力配置蒸汽彈射器，成為美國海軍航母縱橫全球的“利器”。

尼米茲核動力航母準備蒸汽彈射戰機

電磁彈射的起因

蒸汽彈射器彈射一次，需要消耗大量的蒸汽，並且要在航空母艦甲板下安裝龐大的機械裝置。蒸汽彈射器也存在著系統複雜、佔用空間大、耗費人員多和重量超標、需要較多的操作人員和密集的維修週期等諸多問題，日益成為制約航空母艦發展不可忽視的“短板”。

法國戴高樂核動力航母裝有兩具美製C-13蒸汽彈射器

隨著科技發展，電磁彈射器順勢而生，其原理類似於磁懸浮列車，利用載流導線在磁場中受力，利用磁通量巨大的瞬間變化而產生的感應電磁斥力，將飛機彈射升空。電磁彈射器主要由直線電機、彈射軌道、儲能系統、電力電子變換系統和綜合控制系統組成，是不再依賴蒸汽和鍋爐，完全電氣化的新型艦載機彈射系統。電磁彈射器使用數臺直線電動機作為動力源，這是與傳統的蒸汽彈射器最大的不同。

美海軍首艘電磁彈射航母福特號正在試航

電磁彈射的優勢

電磁彈射器的裝備重量很輕，只有20噸左右，造價適中，維護成本也比較低，系統的淡水消耗量也較少，同時比較節能。電磁彈射器佔用的空間相對更小，運營的人力要少30%，可靠性更高。電磁彈射器使用的是航母產生的電能，相比於蒸汽彈射器，電磁彈射器不再產生大量蒸汽，可使能量利用效率達到60%以上。此外，電磁彈射反應更加靈敏，在系統完全冷態條件下，電磁彈射系統啟動時間只需15分鐘，相比蒸汽彈射器動輒幾小時的準備時間，更加符合資訊化戰爭瞬息萬變的戰場態勢。

美國福特號航母測試電磁彈射系統

相對於蒸汽彈射器，電磁彈射器的加速度更加“溫柔和人性化”，可以利用自動化系統進行精確控制，電磁彈射系統可根據重型戰鬥機和小型無人機可以調節不同的能量輸出、不同的加速度，確保了飛機起飛推力的精確平穩，以適應其不同的起飛速度要求。有效避免了由於推力大小波動而對飛機機體結構造成的額外傷害，也將使飛機的有效載重增加15%，更大大改善了對飛行員彈射起飛時的承受負擔。

準備電磁彈射的F-18E/F戰鬥機

美國電磁彈射器彈射的速度範圍為每秒28~103米，中間5級段檔；相比傳統蒸汽彈射結構很粗略的段檔有更大的選擇性和適用性。另外，電磁彈射器最大的彈射輸出功率能夠達到122兆焦，而傳統的蒸汽彈射器只有95兆焦。相比之下電磁彈射器的能量輸出要高出29%，其次電磁彈射器的能量利用率也高出了5%~10%。電磁彈射能有效降低維護和發射成本，並能夠提升航空母艦的自動化程度，

美國海軍首次電磁彈射超級大黃蜂戰鬥機

電磁彈射的存在問題

電磁彈射器是目前海軍強國正在大力研製的新一代航空母艦飛機彈射器。其中美國已公開宣佈研製成功，並且安裝在福特級航母上。2013年10月11日，全球第一艘裝備電磁彈射器的美軍福特號航母下水；但問題是福特號航母在實際執行中不斷出現問題，長久以來難以形成正真的戰鬥力。主要原因當然在於電磁彈射器這項新技術本身存在的缺點，一旦航母的電力系統或者核反應堆出現故障，整套系統就不能運營，另外電磁彈射器需要消耗大量的電能，作為其能量來源的4套發電機組，將佔用較大的空間。

福特號航母在實際執行中不斷出現問題，長久以來難以形成正真的戰鬥力

美國福特級航母4套電磁彈射器共用一個電源。一旦出現一套彈射器出現問題情況，就會影響其他彈射器的運營；如果要維修，就必須把所有的彈射器全部斷電之後才能維修。這意味著電磁彈射器的戰場緊急維修將是一項不可能完成的任務，直接影響航母的作戰效能。

美國福特級航母4套電磁彈射器共用一個電源系統，一損俱損

美國海軍還發現號稱的數字化可控的電磁彈射器在實際操作中做不到精確的操控。測試表明，程式設定的電磁彈射推力不穩定，有時推力過大，連F-18這樣的主力戰機都承受不住，直接影響了艦載機的使用壽命。另外就是可靠性不達標，每彈射400次就要出現1次故障，其故障率遠遠高於傳統蒸汽彈射的技術規範。目前美國人有點“騎虎難下”，必須投入投入資金來完善電磁彈射相關技術難題，福特級航母何時成軍還真是個未知數。

航母甲板人員要經常檢修嬌貴的電磁彈射軌道

據悉目前在建的003航母將安裝電磁彈射器，採用的是常規動力加電磁彈射的全新模式，這也是有史以來，第一艘採用電磁彈射的常規動力航母。據馬院士提供的資訊，由於中國電機蓄能系統的耗能，取得重大突破，目前已經解決電磁彈射器的耗能問題，中國新型航母燃氣動力提供8兆瓦電力供應，足以滿足電磁彈射器所需的120兆焦的蓄能要求。該電磁彈射器專案已經在陸地試驗基地進行了上千次的艦載機彈射試驗，裝備上艦時機已經成熟。

003航母採用獨特的常規動力加電磁彈射

誠然，電磁彈射器技術雖然先進，但也存在一些問題。電磁彈射技術的難點包括高效儲能、直線電機和彈射控制等。但電磁彈射器代表了未來大中型航空母艦的發展方向，任何一項新技術在成熟之前都伴隨著失敗和困難，中國科技的發展就是伴隨著這些艱難困苦一路發展壯大，相信不久的未來中國電磁彈射將伴隨003航母早日呈現在世人面前。